微練14　實(shí)驗(yàn)5探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)-2026版大一輪高中物理（解析版）

微練14實(shí)驗(yàn)5:探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1.同學(xué)們通過如圖甲所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。甲(1)①實(shí)驗(yàn)過程中若發(fā)現(xiàn)小球在飛行過程中總與木板相撞或摩擦，可能的原因是木板未豎直放置。

②(多選)為保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，下列操作正確的是CD(填選項(xiàng)字母)。

A.使用空心小木球而非實(shí)心小鐵球B.斜槽軌道應(yīng)盡可能光滑C.每次從斜槽上的相同位置由靜止釋放小球D.將坐標(biāo)紙上確定的點(diǎn)用平滑曲線依次連接(2)①某組同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)，得到了小鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖乙中的曲線所示。在曲線OP上取A、B、C、D四點(diǎn)，這四個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)分別(xA，yA)、(xB，yB)、(xC，yC)、(xD，yD)，使yA∶yB∶yC∶yD=1∶4∶9∶16，若xA∶xB∶xC∶xD=1∶2∶3∶4，則說明小鋼球在x軸方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)。

②另一組同學(xué)實(shí)驗(yàn)后收集到的數(shù)據(jù)方格紙如圖丙所示，已知方格紙每個(gè)方格邊長為d，A、B、C分別為小球運(yùn)動(dòng)的三個(gè)位置。則小球平拋的初速度大小為3gd2，小球在B點(diǎn)的速度大小為5gd2。(重力加速度為g，結(jié)果均用d和g表示解析(1)①實(shí)驗(yàn)過程中若發(fā)現(xiàn)小球在飛行過程中總與木板相撞或摩擦，可能的原因是木板未豎直放置。②為了減小空氣阻力對(duì)小球的影響，要選擇體積較小、質(zhì)量較大的實(shí)心小鐵球，A項(xiàng)錯(cuò)誤；小球在運(yùn)動(dòng)中摩擦力每次都相同，所以沒必要斜面軌道必須光滑，B項(xiàng)錯(cuò)誤；為了讓小球每次做同樣的平拋運(yùn)動(dòng)，小球每次應(yīng)從同一位置靜止?jié)L下，C項(xiàng)正確；將坐標(biāo)紙上確定的點(diǎn)，用平滑曲線連接起來，D項(xiàng)正確。(2)①根據(jù)h=12gt2，由yA∶yB∶yC∶yD=1∶4∶9∶16，可知tA∶tB∶tC∶tD=1∶2∶3∶4，所以xA∶xB∶xC∶xD=1∶2∶3∶4②設(shè)相鄰點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，在豎直方向上Δy=5d-3d=gT2，水平方向上v0=3dT，聯(lián)立解得v0=3gd2，小球在B點(diǎn)的豎直速度vy=8d2T，B點(diǎn)的速度vB=v2.玩具槍每次打出的子彈出射速度大小近似相等，飛行過程中所受空氣阻力忽略不計(jì)。某同學(xué)為了測(cè)量子彈的出射速度，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):(1)如圖甲所示，調(diào)整支撐桿至豎直，然后固定轉(zhuǎn)軸，使上方玩具槍水平射出子彈，測(cè)出子彈下降高度y和水平射程x，已知重力加速度為g，則子彈的出射速度v0=xg2y(用x、y、g表示)。(2)第二次實(shí)驗(yàn)過程如圖乙所示，槍口已正對(duì)豎直墻面調(diào)至水平。該同學(xué)朝墻面開槍，第一槍子彈落點(diǎn)為A；后退20cm，在相同高度處開了第二槍，落點(diǎn)為B；再后退20cm，在相同高度處開了第三槍，落點(diǎn)為C。測(cè)得AB=15cm，BC=25cm。重力加速度g=10m/s2，則子彈從槍口射出的初速度大小為2.0m/s，子彈落到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為2.8m/s。(均保留2位有效數(shù)字)

解析(1)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，子彈在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則y=12gt2，x=v0t，聯(lián)立解得v0=xg(2)平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，第一、二顆子彈在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差與第二、三顆子彈在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差相等。豎直方向子彈做自由落體運(yùn)動(dòng)，連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)位移之差為BC-AB=gT2，代入數(shù)據(jù)解得相鄰兩顆子彈在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差T=0.1s，出槍口時(shí)的初速度v=ΔxT=2.0m/s，子彈落到B點(diǎn)時(shí)的豎直速度大小vy=AB+BC2T=2m/s，B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB=v2+vy3.利用傳感器和計(jì)算機(jī)研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，物體A中裝有發(fā)射裝置。可以在豎直平面內(nèi)向各個(gè)方向同時(shí)發(fā)射超聲波脈沖和紅外線脈沖。B是超聲—紅外接收裝置，其中裝有B1、B2兩個(gè)超聲—紅外接收器，并與計(jì)算機(jī)相連。B1、B2各自測(cè)出收到超聲脈沖和紅外脈沖的時(shí)間差，計(jì)算機(jī)即可算出它們各自與物體A的距離。如圖甲所示，物體A從斜槽上的P點(diǎn)由靜止釋放，從斜槽末端O飛出，以拋出點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，計(jì)算機(jī)記錄了一系列A的坐標(biāo)值，數(shù)據(jù)如表格所示。x/cm05.811.617.423.229.034.8y/cm00.773.076.9112.3019.2027.65(1)(多選)以下實(shí)驗(yàn)操作正確的是AD(填選項(xiàng)字母)。

A.圖甲中斜槽末端O的切線應(yīng)該水平B.實(shí)驗(yàn)中需要多次讓A從固定的位置P由靜止釋放C.若僅用超聲波脈沖進(jìn)行信號(hào)的發(fā)射和接收，也能完成該實(shí)驗(yàn)D.B1、B2兩個(gè)超聲—紅外接收器和斜槽末端O應(yīng)該在同一個(gè)豎直平面內(nèi)(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖丙中描出了相應(yīng)的點(diǎn)，請(qǐng)描繪A的運(yùn)動(dòng)軌跡。圖見解析(3)已知A每隔0.04s發(fā)射一次超聲—紅外脈沖，則A平拋的初速度v=1.45m/s。

(4)由該實(shí)驗(yàn)求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.6m/s2(保留1位小數(shù))。

解析(1)題圖甲中斜槽末端O的切線應(yīng)該水平，以保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，A項(xiàng)正確；本實(shí)驗(yàn)不需要重復(fù)進(jìn)行，所以實(shí)驗(yàn)中不需要多次讓A從固定的位置P由靜止釋放，B項(xiàng)錯(cuò)誤；B1、B2各自測(cè)出收到超聲脈沖和紅外脈沖的時(shí)間差，計(jì)算機(jī)即可算出它們各自與物體A的距離，所以僅用超聲波脈沖進(jìn)行信號(hào)的發(fā)射和接收，不能完成該實(shí)驗(yàn)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；B1、B2兩個(gè)超聲—紅外接收器和斜槽末端O應(yīng)該在同一個(gè)豎直平面內(nèi)，D項(xiàng)正確。(2)描繪軌跡如圖所示。(3)在水平方向上小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以小球